1. Модели данных
1.1. Введение в базы данных
1.1.1. Основные определения
Под информацией понимаются любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе, являющиеся объектом некоторых операций: восприятия, передачи, преобразования, хранения или использования.
Данные можно определить как информацию, фиксированную в определенной форме, пригодной для последующей обработки, хранения и передачи.
Под базой данных (БД) понимается поименованная, структурированная совокупность взаимосвязанных данных, относящихся к определенной предметной области и находящихся под централизованным программным управлением.
Система управления базами данных (СУБД) (в архитектуре «клиент−сервер» − сервер БД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенная для централизованного управления данными и организации доступа к ним многих пользователей.
Автоматизированный банк данных (АБД) − это организационно-техническая система, представляющая собой совокупность данных (непосредственно сохраняемых в базах данных), аппаратного обеспечения, программного обеспечения (называемого СУБД), а также коллектива специалистов (включая программистов, конечных пользователей и администраторов баз данных). Система баз данных предназначена для интеграции информации и совместного использования.
1.1.2. Историческая справка
Можно выделить пять основных периодов развития баз данных.
50-е − первая половина 60-х годов. Появляются первые документальные информационно-поисковые системы на основе ЕС ЭВМ (IBM 360) под управлением иерархических и сетевых СУБД.
Вторая
половина 60-х − 70-е
годы. Получают широкое
распространение автоматизированные
системы управления (АСУ) объектами
хозяйственной деятельности, а также
системы автоматизированного проектирования
(САПР) сложных технических объектов.
Иерархические и сетевые СУБД на основе
ЕЭС ЭВМ используются для организации
информационного обеспечения АСУ и
САПР. Автоматизированные банки данных
являются основой интегрированных
производственных комплексов (ИПК) (рис.
1.1).
1.1. Структура интегрированного производственного комплекса
Расшифруем аббревиатуры, использованные на рис. 1.1:
ТЗ – техническое задание;
АСНИ − автоматизированная система научных исследований;
САПР − система автоматизированного проектирования;
АСТПП − автоматизированная система технологической подготовки производства;
ГАП – гибкое автоматизированное производство (АСУ ТП);
АСКИО − автоматизированная система контроля и испытания объектов.
80-е годы. На основе ПЭВМ, объединенных в локальные вычислительные сети, под управлением псевдореляционных СУБД (системы dBASE - группы) организуется оперативная обработка данных, создание автоматизированных рабочих мест (АРМ).
90-е годы. Начинают распространяться рабочие станции, корпоративные и глобальные вычислительные сети. На их основе организуется сетевая обработка данных, создаются корпоративные информационные системы (КИС), интегрированные управляющие системы (ИУС) с использованием реляционно-полных серверов баз данных. Автоматизируется управление электронным документооборотом на основе объектно-ориентированных СУБД.
Начало нового тысячелетия. Продолжается развитие сетевой обработки данных с применением Интернет-технологии и объектно-распределенной (компонентной) технологии обработки данных. Создаются корпоративные порталы.
1.1.3 Трехуровневое представление информации в интегрированных базах данных
В
основу создания интегрированной БД
положено трехуровневое представление
информации. При этом в процессе доступа
внешних приложений осуществляется
преобразование информационной модели
приложения в концептуальную модель БД.
В свою очередь, концептуальная модель
преобразуется во внутреннюю модель
базы данных, где непосредственно хранится
информация (рис. 1.2).